يعتبر الأسمنت أول رابطة مائية هيدروليكية مستعملة في هذا العصر. يستعمل في صنع الخرسانة وكل مشاريع البنايات السكنية الاجتماعية ،والأشغال العمومية المائية والطرقات. تعتبر صناعة الاسمنت من الصناعات الإستراتجية.وهي مع ذلك صناعة بسيطة مقارنة بالصناعات الكبرى،وتعتمد على توفر المواد الخام اللازمة لذلك.
?تعريف الأسمنت
هو عبارة عن مادة اصطناعية تتكون من مواد أولية ، تتحول تلك المواد تحت تأثيرالحرارة إلى مادة جديدة اصطناعية . والاسمنت هو تلك المادة الناعمة التي تملك خواص تماسكية وتلاصقية بوجود الماء مما يجعله قادرا على ربط مكونات الخرسانة بعضها ببعض.
?تركيبة الأسمنت
الخليط الأساسي لصناعة الاسمنت يتكون من :
الحجرالجيري (Calcaire)
الصلصال (d’argiles)
والجير الطيني يملكان مواصفات تقارب 80٪ من الجير ،و20٪من الطين،ومواد علاجية : أكاسيد الحديد (fe2o3)،والبوكسيت (Al2O3)،الرملSiO2) ) وهذه المواد تضاف للوصول إلى التركيبة المرغوبة .
?مبادئ أساسية في صناعة الأسمنت :
يحتوي الأسمنت على مادتين أساسيتين هما الكلس والطين هذاالأخير نضيف إليه مواد أساسية هي السليس ،والألمين وأكسيد الحديد.
مادتي الكلس والطين تسحقان في آلات السحق وتمزجان مع بعضهما البعض بنسب يحددها المخبر ويطحنان في آلات الطحن ثم نمررهما عبر الفرن الذي تبلغ درجة حرارته حوالي 1430°م. فنحصل حينئذ على مادة الكلنكر .نضيف لهذه المادة مواد أخرى .وندخلها في آلة الطحن من بعدها نحصل على مادة الاسمنت التي توضع باكياس ثم تعبأ.
?طرق صناعة الأسمنت :
هناك ثلاث طرق لإيجاد المركب الكيميائي الامثل للاسمنت.
?الطريقة الرطبة
يتم اختيار المواد الخام وتمزج بالماء لتعطي ناتج معلق تصل درجة حرارة المواد الخام (1430-1650)°م،ويتشكل الكلنكر عند (1480 )°م تعتمد هذه العملية على:
1 . تكسير وخلط المواد الخام
تكسر المواد الخام من الحجر الجيري والسيليكات ،والطين والأتربة السطحية،بواسطة الكسارات،ثم تنحل وتنقل ،ليتم تخزينها على هيئة أكوام في مناطق مفتوحة أو مغطات .
2 . الطحن
تنقل المواد الخم في طواحين المعلقات،حيث تخلط بالمياه ويستمر طحن المعلق حتى يصل إلى درجة النعومة المطلوبة ،ينقل المعلق بعد ذلك إلى صوامع التخزين ،حيث يصبح متجانسا بعد الضبط النهائي لمكوناته،و تأخذ منه عينات بشكل دوري لضمان مطابقة تركيباته المواصفات،ثم ينقل المعلق إلى أحواض المعلقات ،حيث تقوم طواحين بتحويله إلى خليط متجانس.
3 . الفرن والمبرد
يسحب المعلق من قاع الأحواض إلى فتحة تغذية الفرن الدوار (الفرن الأسطواني الطويل )،مبطن من الداخل بطوب حراري ،ويدور ببطء يميل قليلا عن المستوى الأفقي.ويسمح هذا الميل بدفع محتويات الفرن أثناء الدوران إلى الأمام.وتتولد عند الطرف الأمامي (الأسفل)،من الفرن غازات احتراق عالية الحرارة تتدفق إلى الجزء الأعلى (الخلفي) من الفرن في التيار المعاكس لحركة محتويات الفرن المندفعة إلى الأسفل،ويتم تبريد الكلنكر بواسطة مبرد هوائي.
4 . الطحن النهائي والتعبئة
ينقل الكلنكر إلى الطواحين ،حيث يضاف إليه الجبس ويطحن ،ثم يعبأ في أكياس.
⚒أولاً : الطريقة الجافة
لقد أخذ استخدام العمليات الجافة لصناعة الأسمنت في الانتشار ليحل تدريجيا محل العمليات الرطبة، بسبب الوفرة في الطاقة التي تتميز بها العمليات الجافة،والدقة في عمليات التحكم وفي خلط المواد الخام، دون إضافة الماء. عمليات التشغيل الرئيسية في هذه الطريقة هي :
?تكسير وخلط المواد الخام
تكسر المواد الخام من الحجر الجيري والسليكات ،والطين والأتربة السطحية بواسطة الكسارات ،ثم تنحل وتنقل، ليتم تخزينها على هيأة أكوام في مناطق مفتوحة أو مغطاة.
?الطحن
يتم ادخال المواد الخام في مجفف دوار ،حيث تجفف بواسطة الهواء الساخن أو العادم الناتجة عن تشغيل الفرن،ثم تطحن المواد الخام في طواحين المواد الخام وتنقل إلى صوامع تخزين ما قبل الخلط،حيث تصبح متجانسة بواسطة الهواء المضغوط،بعد ذلك تنقل المواد الخام المتجانسة من صوامع التخزين ما قبل الخلط إلى صوامع التخزين.تتم عملية الخلط بنسبة 30٪طين،و70٪حجر جيري.
?الفرن والمبرد
تسحب المواد الخام المتجانسة من قاع صوامع التخزين إلى فتحة التغذية برج التسخين الابتدائي ذي المراحل المتعددة ،وقد يصل ارتفاع البرج 120م. يستخدم الغاز الطبيعي أو المازوت كمصدر للطاقة الحرارية،كما يستخدم الهواء الساخن الناتج عن تبريد الكلنكر كمصدر اضافي للحرارة .يميل الفرن قليلا على المستوى الأفقي بحيث يسمح بحركة بطيئة للمواد الصلبة إلى الأسفل،فتقطع المسافة إلى فتحة التغذية الموجودة بأعلى الفرن إلى الطرف السفلي (جهة الاحتراق) حيث تتولد غازات الاحتراق عالية الحرارة في فترة زمنية تتراوح مابين( 1-3) ساعة ،بينما تتحرك غازات الاحتراق إلى الأعلى في التيار المعاكس لحركة المواد الصلبة.فتعمل غازات الاحتراق الساخنة على تسخين المواد الخام،عند فتحة تغذية الفرن وتوفر كربونات الكلسيوم.
?الطحن النهائي والتعبئة
ينقل الكلنكر إلى طواحين كور حيث يضاف إليه الجبس ويعبأ في أكياس.
⚒ثانيا : الطريقة شبه الجافة
الطريقة شبه الجافة هي حالة خاصة من العمليات الجافة ،حيث يستخدم الفرن(ليبول كيلن) أو الفرن المزود بعمود ،وفي الحالتين تشكل المواد الخام المطحونة في العمليات الجافة،على هيئة حبيبات تتراوح قطرها بين( 10-15)مم ،حيث يضاف إليها 13٪ من المياه .
?كيمياء الأسمنت
للاشارة إلى مراحل نستعمل عادة اشارات مختصرة ،ونرمز لها ب
هذه هي: Fe2O3)F ، (Al2O3) A ، (Sio2) S ( chaux ) Cao C)
المكونات التي نصادفها في صناعة الاسمنت،نذكرها.
أليت:.(C3S) : (CaO)3(SiO2)
ألومنات: (C3A) : (CaO)3(Al2O3)
بوليت:C2S): (CaO)2(SiO2)
الكلس: (CaCO3)
سليت: .Céliteزالت تسمية السليت C4AF .
الجيرالحر: تكون شدتها عادة أقل من 2% من كتلة الكلنكر.CaO
فوغيت:أحيانا تكون (C4AF ): (CaO)4(Al2O3)(Fe2O) الألمينوفوغيت أو بغونميليغيت
(CaO)2FeAlO3 )هذه نصف تركيبة.
جيبس: ، (CaSO4).(H20) يسخن عند الدرجة(60-200)°م
بيغيكلاس :MgO
بوغتلونديت : يساهم في هدرجة الجير الحر.2(Ca(OH) هيدروكسيد الكلسيوم
الرمل: السيليس(SiO2)
التركيبة الكيميائية للاسمنت (المواد المذكورة سابقا تساعد صلابة الاسمنت و تشده لشهور
النوعية النهائية المقدرة بواسطة قيمات محسوبة انطلاقا من التركيبة.
?أنواع الأسمنت
هناك 27 نوع للاسمنت
•اسمنت المداخين العالية
•اسمنت حليبي(رماد) أواسمنت مركب CEMV))
•الأسمنت الأبيض (يختلف في تركيبه )
•الأسمنت البورتلاندي العادي.
•الأسمنت البورتلاندي المركب
•الأسمنت البورتلاندي المتصلب في درجة الحرارة العالية و مقاوم للكبريتات
•الأسمنت سريع التصلب
•الأسمنت البورتلاندي منخفض الحرارة
•الأسمنت البوزولاني
?اقتصاد الأسمنت :
تستهلك طاقة كبيرة ولا تحتاج إلى يد عاملة ، و عملية نقله و تسويقه عن طريق البر باهظة الثمن ، أما عن طريق المحيطات فهي سهلة .
?⚒ الجيولوجيا الاقتصادية ⚒?
محمد حسام الدلتوني
يجب عليك تسجيل الدخول لاضافة تعليق.